Название:	Лазерная спектроскопия неупругого рассеяния света в структурах с полупроводниковыми квантовыми точками, функционализированными с биомолекулами
Грантодатель:	РФФИ
Область знаний:	02 - ФИЗИКА И АСТРОНОМИЯ
Научная дисциплина:	02-202 Полупроводники
Ключевые слова:	Лазерная спектроскопия, неравновеаные электронные возбуждения, механизмы проводимости, бионаноструктуры, функционализация полупроводниковых квантовых точек с биомолекулами
Время действия проекта:	2006-2008
Тип:	исследовательский
Руководитель(и):	Байрамов,БХ
Подразделения:
Код проекта:	06-02-16304
Финансирование 2006 г.:	400000
Исполнители:	Байрамов,ФБ Войтенко,ВА Никулин,ЕИ Топоров,ВВ

Будут разработаны новые методики для изучения квазиупругого и неупругого рассеяния света в широком спектральном диапазоне 450-1700 нм, позволяющие детектировать прецизионные спектры структур с полупроводниковыми квантовыми точками (ПКТ), а также систем ПКТ, функционализированных с биомолекулами. Измерния будут выполнены с использованием различных линий Ar+- и He-Ne лазеров в видимом диапазоне спектра. Сложность детектирования таких спектров обусловлена, в частности тем, что обнаруженное слабое рассеяние на отдельных электронах, оказывается локализованным в труднодоступном диапазоне низких частот. Он непосредственно примыкает к интенсивной полосе релеевского рассеяния с большим уровнем фонового рассеяния. Это требует существенного усовершенствование методики измерений и с целью повышения чувствительности регистрации и возможности осуществления возбуждения межподзонных переходов в валентной зоне, будет расширен спектральный диапазон измерений в ближнюю ИК-область. Впервые будет продемонстрирована стабильная одномодовая генерация уникального лазера непрерывного действия на алюмоиттриевом гранате, легированном Nd, на длинах волн 1318.7 и 1338 нм, полученная нами на переходах Nd (4F3/2 - 4I13/2). Ранее на этих линиях была получена лишь импульсная генерация, а непрерывное излучение достигалось только на хорошо известной линии 1064.2 нм (4F3/2 -4I11/2). Освоение ближней ИК-области представляет особый интерес и для биоиндикации, позволяя глубже проникать внутрь живой ткани. В наших предварительных экспериментах возникшие необходимости значительного повышения спектрального разрешения, сильного подавления фона паразитного рассеяния и существенного повышения чувствительности регистрации, были достигнуты также путем осуществления детектирования с помощью уникального сильно охлаждаемого фотоумножителя Hamamatsu R5509-72 с InP/InGaAsP фотокатодом (перекрывающем спектральный диапазон до 1700 нм) и схемы двухканального счета фотонов, разработанного нами. Эти результаты указали на возможность непосредственной регистрации спектров неупругого электронного рассеяния света в ближней ИК-области в ПКТ GaAs/InAs. Будет изучена природа новых неравновесных процессов рассеяния в интервале температур 5-300К, обусловленных как внутризонными флуктуациями спиновой плотности и плотности зарядов, так и межподзонными переходами в валентной зоне GaAs в присутствии квантовых точек InAs, что позволит выявить ранее не известные механизмы электронной проводимости низкоразмерных структур. Вместе с традиционными методами поглощения и люминесценции будут изучены структуры на основе ПКТ CdS, функцианализированных с пептидами, которые предпочтительнее связываются с клеточными интегринами нейронов и раковых клеток. Исследования таких структур представляют интерес не только для ранней индикации болезней, но и для локальной доставки на нужное место лекарственных препаратов нового поколения.